JP2011246080A - 車両の制振制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】車輪に制駆動トルクを発生させる制駆動トルク発生手段と、車両のピッチング振動とバウンス振動を抑制するような補正トルクを算出する補正トルク算出手段54と、前記補正トルクに基づいて前記制駆動トルク発生手段に対し補正トルク指令値を出力する補正トルク指令値出力手段56と、車両のピッチング振動よりもバウンス振動を優先的に抑制するような補正トルク指令値を算出するための優先度合いを設定する優先度合い設定手段55とを備えた。
【選択図】図7
Description
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、旋回性能を向上可能な車両の制振制御装置を提供することを目的とする。
アクセル開度APOから、図4に示すような、アクセル開度とドライバ要求エンジントルクの関係を定めた特性マップに基づいてドライバ要求エンジントルクTe_aを読み出す。
Te_a=map(APO)
読み出されたドライバ要求エンジントルクTe_aを、ディファレンシャルギア比Kdif、自動変速機のギア比Katに基づいて駆動軸トルクに換算し、ドライバ要求駆動トルクTw_a算出する。
Tw_a=(1/(Kdf・Kat))・Te_a
同様に、ブレーキペダルの操作量S_bから、図6に示すような、ブレーキ操作量とドライバ要求制動トルクの関係を定めた特性マップからドライバ要求制動トルクTw_bを算出する。
算出されたドライバ要求駆動トルクTw_aとドライバ要求制動トルクTw_bとから、下式に従って要求制駆動トルクTwを算出する(制駆動トルク検出手段に相当)。
Tw=Tw_a−Tw_b
各輪車輪速VwFR、VwFL、VwRR、VwRLから実車速成分Vbodyを除去して車体に対する各輪速度を算出し、各輪速度と各輪速度前回値の差分をとり、時間微分することにより各輪加速度を算出する。算出した各輪加速度にバネ下質量を乗じることで、前後輪の前後方向外乱ΔFf、ΔFrを算出する。
車体に制駆動トルク変動ΔTw、前後方向外乱ΔFf、ΔFrの少なくとも一つが発生したとき、車体はピッチ軸まわりに角度θpの回転が発生するとともに、重心位置の上下移動xbが発生する。ここで制駆動トルク変動ΔTwは、ドライバのアクセル操作及びブレーキ操作から算出された制駆動トルクΔTwnと、制駆動トルク前回値ΔTwn-1の差分から演算する。
M・(d2xb/dt2)
=−Ksf(xb+Lf・θp)−Csf(dxb/dt+Lf・dθp/dt)
−Ksr(xb−Lr・θp)−Csf(dxb/dt−Lr・dθp/dt)
−(hbf/Lsf)ΔFf+(hbr/Lsr)ΔFr
で表すことができ、また、車体ピッチング振動の運動方程式は、
Ip・(d2θp/ dt2)
=−Lf・Ksf(xb+Lf・θp)−Lf・Csf(dxb/dt+Lf・dθp/dt)
+Lr・Ksr(xb−Lr・θp)+Lr・Csf(dxb/dt−Lr・dθp/dt)
−{hcg−(Lf−Lsf)hbf/Lsf}ΔFf+{hcg−(Lr-Lsr)hbr/Lsr}ΔFr
で表すことができる。
x1=xb,x2=dxb/dt,x3=θp,x4=dθp/dt
と置いて、状態方程式に変換すると
dx/dt=Ax+Bu
と表現できる。
フィードフォワード項は、
フィードバック項は、
このxを求めることにより、制駆動トルク変動ΔTw、及び前後方向外乱ΔFf、ΔFrによる車体バネ上の挙動を推定することができる。
ステップS200で算出された要求制駆動トルクTwの変動成分ΔTw、及び前後輪の前後方向外乱ΔFf、ΔFrに対する、それぞれのバネ上挙動xから、要求制駆動トルクにフィードバックする補正トルクdTw*を算出する。
このときフィードバックゲインは、dxb/dt,dθp/dtの振動が少なくなるように決定する。
例えば、フィードバック項においてdxb/dtが少なくなるようなフィードバックゲインを算出する場合は、重み行列を
フィードバック項におけるdθp/dtの振動が少なくなるようなフィードバックゲインFthp_FBは、重み行列を
dTw*=Kt_p・Fthp_FF+Kt_b・Fxb_FF+Ks_p・Rthp_FB+Ks_b・Fxb_FB
ここで、Kt_pは制駆動トルク変動に対するピッチング優先度合い、Kt_bは制駆動トルク変動に対するバウンス優先度合い、Ks_pは前後方向外乱に対するピッチング優先度合い、Ks_bは前後方向外乱に対するバウンス優先度合いを表す。
一般的に、旋回するためにドライバが操舵すると、タイヤに働く旋回抵抗により車体が前のめり(ノーズダイブ)になる。このノーズダイブが滑らかに行われないと操舵輪に掛かる荷重も変動してしまい、安定した旋回性能が得られない。ところが、実際はサスペンションのフリクション等によりノーズダイブが遅れたり、変動してしまっている。また、走行中に車体のピッチング振動が大きいとドライバの視線移動が大きくなり、乗り心地の悪化と共に疲労の原因ともなる。
(1)車輪に制駆動トルクを発生させる駆動力制御手段60及び制動力制御手段70(以下、制駆動トルク発生手段)と、車両のピッチング振動とバウンス振動を抑制するような補正トルクを算出する補正トルク算出手段54と、補正トルクに基づいて制駆動トルク発生手段に対し補正トルク指令値dTw*を出力する補正トルク指令値出力手段56と、車両のピッチング振動よりもバウンス振動を優先的に抑制するような補正トルク指令値を算出するための優先度合いを設定する優先度合い設定手段55と、を備えた。よって、ピッチング振動の抑制よりもバウンス振動の抑制が優先的に行われるため、旋回時にノーズダイブが滑らかに行われ、安定した旋回性能を得ることができる。
51 要求制駆動トルク算出手段
52 前後方向外乱算出手段
53 バネ上挙動推定手段
54 補正トルク算出手段
55 優先度合い設定手段
56 補正トルク指令値算出手段
60 駆動力制御手段
70 制動力制御手段
Claims (3)
- 車輪に制駆動トルクを発生させる制駆動トルク発生手段と、
車両のピッチング振動とバウンス振動を抑制するような補正トルクを算出する補正トルク算出手段と、
前記補正トルクに基づいて前記制駆動トルク発生手段に対し補正トルク指令値を出力する補正トルク指令値出力手段と、
車両のピッチング振動よりもバウンス振動を優先的に抑制するような補正トルク指令値を算出するための優先度合いを設定する優先度合い設定手段と、
を備えたことを特徴とする車両の制振制御装置。 - 請求項1に記載の車両の制振制御装置において、
車両の制駆動トルクを検出する制駆動トルク検出手段と、
車輪速を検出する車輪速検出手段と、
を設け、
前記補正トルク算出手段は、
制駆動トルクに基づいて車両のピッチング振動とバウンス振動を抑制する第1補正トルクを演算する第1補正トルク演算手段と、
車輪速に基づいて車両のピッチング振動とバウンス振動を抑制する第2補正トルクを演算する第2補正トルク演算手段と、
を有し、
前記補正トルク指令値出力手段は、前記第1補正トルクと前記第2補正トルクと前記優先度合いとに基づいて補正トルク指令値を演算する手段であり、
前記優先度合い設定手段は、前記第1補正トルクにおける優先度合いが、前記第2補正トルクにおける優先度合いに比べて、よりピッチング振動よりもバウンス振動を優先的に抑制するように設定することを特徴とする車両の制振制御装置。 - 請求項1または2に記載の車両の制振制御装置において、
前記優先度合い設定手段は、車両のバウンス振動を抑制すると共に、ピッチング振動を過振するように優先度合いを設定することを特徴とする車両の制振制御装置。
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